專利名稱：用于傳送熔融玻璃的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于傳送熔融玻璃的設(shè)備優(yōu)先權(quán)聲明本申請(qǐng)要求2009年4月27日提交的美國(guó)申請(qǐng)序列第12/430334號(hào)的優(yōu)先權(quán)。這個(gè)文獻(xiàn)的內(nèi)容以及本文提到的出版物、專利和專利文獻(xiàn)的全部揭示內(nèi)容都通過參考結(jié)合。發(fā)明領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及在例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中用于控制玻璃流的方法和設(shè)備。所述方法和設(shè)備特別適合用于制造玻璃板，例如用作顯示裝置(如液晶顯示器 (LCD))中的基板的玻璃板。技術(shù)背景顯示裝置有許多用途。例如，薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-IXD)用于筆記本電腦、 平板桌面監(jiān)視器、IXD電視機(jī)、和各種通訊裝置等中。TFT-IXD平板和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)平板之類的許多顯示裝置直接在玻璃平板(玻璃基板)上制成。為了提高生產(chǎn)率和降低成本，典型的平板制造法在單獨(dú)一個(gè)基板上同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)平板。為了利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)，顯示器制造商要求越來越大的基板，由此可以在獨(dú)立的基板上制造更多的顯示器和/或更大的顯示器。已經(jīng)證明較大的基板的生產(chǎn)對(duì)于玻璃制造工業(yè)而言是很有挑戰(zhàn)性的，尤其是考慮到基板厚度通常小于1毫米，例如0. 7毫米。特別具有挑戰(zhàn)性的是對(duì)用于生產(chǎn)基板的成形設(shè)備(如溢流槽(isopipe))上的熔融玻璃的行為進(jìn)行管理的問題。本實(shí)用新型解決了這個(gè)問題以及其他問題，提供了在熔融玻璃到達(dá)成形設(shè)備之前對(duì)其進(jìn)行熱調(diào)節(jié)的方法和設(shè)備，從而改進(jìn)了成形設(shè)備表面上的玻璃質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。發(fā)明概述根據(jù)第一方面，揭示了對(duì)溢流下拉法的成形設(shè)備表面上的熔融玻璃的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布進(jìn)行管理的方法，所述方法包括(A)在區(qū)域⑴和(ii)之間構(gòu)建流管圖(stream-tube mapping)，其中(i)將熔融玻璃供應(yīng)至成形設(shè)備的導(dǎo)管的橫截面區(qū)域，( )在成形設(shè)備外表面上的區(qū)域；(B)使用該流管圖為該橫截面選擇溫度分布，從而在該成形設(shè)備表面上獲得所需的熔融玻璃質(zhì)量、厚度和/或溫度分布；和(C)對(duì)該導(dǎo)管進(jìn)行加熱和/或絕熱，從而為該橫截面產(chǎn)生溫度分布，該溫度分布等同于或至少近似于步驟(B)中選擇的分布。根據(jù)第二方面，揭示了一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括(A)使熔融玻璃通過具有進(jìn)口、出口、周邊和長(zhǎng)度的導(dǎo)管；和(B)通過以下方式，在沿該導(dǎo)管長(zhǎng)度的至少一個(gè)位置，使該熔融玻璃產(chǎn)生不均勻的傳執(zhí)·(i)對(duì)該導(dǎo)管周邊進(jìn)行不均勻的絕熱；或(ii)對(duì)該導(dǎo)管周邊進(jìn)行不均勻的加熱；或[0020](iii)對(duì)該導(dǎo)管周邊進(jìn)行不均勻的絕熱以及不均勻的加熱；其中絕熱和/或加熱的不均勻性是方位角的不均勻性。根據(jù)第三方面，揭示一種傳送熔融玻璃的方法，所述方法包括使熔融玻璃通過具有進(jìn)口和出口的導(dǎo)管，其中(A)該導(dǎo)管包括⑴進(jìn)口段，(ii)中間段，和(iii)出口段;(B)該進(jìn)口段和出口段是基本平直的；(C)該中間段是成角度的或彎曲的；和(D)向該中間段施加的熱量大于向該進(jìn)口段或出口段施加的熱量，或該進(jìn)口段和出口段的絕熱程度都小于該中間段的絕熱程度，或向該中間段施加的熱量大于向該進(jìn)口段或出口段施加的熱量并且該進(jìn)口段和出口段的絕熱程度都小于該中間段的絕熱程度。根據(jù)第四方面，揭示一種傳送熔融玻璃的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有進(jìn)口、出口、周邊和長(zhǎng)度的導(dǎo)管；(b)用于控制從該周邊的熱量損失的絕熱裝置；和(c)用于向該周邊施加熱量的熱源；其中，在沿該導(dǎo)管長(zhǎng)度的一個(gè)或多個(gè)位置(i)對(duì)該熱源進(jìn)行設(shè)置，從而圍繞該導(dǎo)管周邊不均勻地施加熱量；或(ii)對(duì)該絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置，從而產(chǎn)生從該導(dǎo)管周邊不均勻的熱量損失；或(iii)對(duì)該熱源進(jìn)行設(shè)置從而圍繞該導(dǎo)管周邊不均勻地施加熱量并且對(duì)該絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置從而產(chǎn)生從該導(dǎo)管周邊不均勻的熱量損失。在以下詳細(xì)說明中提出了本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)中的一部分對(duì)于閱讀了該詳細(xì)說明的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者能通過按本文所述實(shí)施本實(shí)用新型而了解。應(yīng)當(dāng)理解，以上一般說明和以下詳細(xì)說明都僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的示例，意在為理解本實(shí)用新型要求權(quán)利的性質(zhì)和特性提供概述或框架。包括附圖以提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，附圖結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。應(yīng)當(dāng)理解，本說明書和附圖中揭示的本實(shí)用新型的各方面和特征可以以任何和所有的組合形式利用。附圖簡(jiǎn)要描述


圖1是根據(jù)一種示例實(shí)施方式的熔合玻璃制造設(shè)備的示意圖。圖2是說明由拉制法形成的玻璃帶的玻璃厚度分布的示意圖。圖3是說明流管的示意圖。圖4是說明具有平直的進(jìn)口段、成角度的中間段和平直的出口段的遞送管的部分解剖示意圖。[0050]圖5是說明從遞送導(dǎo)管的出口端(圖5A)至溢流槽表面(圖5B)的流管圖的示意圖。圖6A顯示在遞送管的進(jìn)口端的計(jì)算溫度分布。圖6B是沿圖6A的水平線的溫度與徑向距離的關(guān)系圖。圖7顯示在具有圖4結(jié)構(gòu)的遞送管的出口端的計(jì)算溫度分布。用于這種計(jì)算的加熱和絕熱元件是方位角對(duì)稱的。圖8說明方位角不均勻的加熱和/或絕熱元件。發(fā)明詳述以下就熔合下拉法(也稱為熔合法、溢流下拉法或溢流法)進(jìn)行討論，應(yīng)當(dāng)理解， 本文揭示和要求權(quán)利的方法和設(shè)備也適用于其他玻璃制造法，包括其他下拉法如狹縫拉制法。由于熔合設(shè)備是本領(lǐng)域已知的，所以為了不與示例實(shí)施方式的說明發(fā)生混淆，省略了關(guān)于熔合設(shè)備的細(xì)節(jié)情況。如
圖1中所示，典型的熔合設(shè)備10采用成形結(jié)構(gòu)(溢流槽)60，其包括由堰50限定的槽30，用于接受熔融玻璃40。通過遞送管或?qū)Ч?0將熔融玻璃供應(yīng)至溢流槽，遞送管或?qū)Ч?0使熔融玻璃的流動(dòng)方向從基本垂直變成基本水平。通過基本垂直的管道(未顯示)將熔融玻璃提供至遞送管20，該基本垂直的管道通常在遞送管的進(jìn)口端內(nèi)相接。該垂直管(稱為“下導(dǎo)管”)的直徑小于遞送管進(jìn)口端的直徑，因此在該進(jìn)口端附近產(chǎn)生自由玻璃表面。隨著熔融玻璃通過遞送管，玻璃溫度降低而玻璃粘度增加。對(duì)溫度降低的量進(jìn)行控制，使得溢流槽接受的熔融玻璃的粘度適合于生產(chǎn)玻璃帶90。圖4中更詳細(xì)地顯示遞送管20 (重新編號(hào)為400)，其中用箭頭410表示熔融玻璃流入該管，用箭頭420表示熔融玻璃流出該管。該附圖中的附圖標(biāo)記430、440、450、460和 470表示能通過獨(dú)立加熱元件(線圈)單獨(dú)加熱的管區(qū)。具體來說，區(qū)430、440和450組成該管的基本平直的進(jìn)口段，區(qū)470構(gòu)成該管的基本平直的出口段，區(qū)460構(gòu)成該管的成角度的中間段。對(duì)于這些段中的每一個(gè)，可以使用更多或更少的區(qū)，需要時(shí)中間段可以是彎曲的。如以下討論的，通過對(duì)向各區(qū)的線圈施加的能量的量進(jìn)行選擇，可以控制該管出口面上的溫度分布，從而控制該溢流槽表面上的熔融玻璃的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。同樣參見
圖1，離開遞送管20之后，熔融玻璃流進(jìn)槽30中，溢過堰50，然后沿該溢流槽的外表面向下直至其到達(dá)該管的根部70。這時(shí)，來自溢流槽的兩個(gè)會(huì)聚側(cè)面的兩個(gè)熔融玻璃板結(jié)合在一起形成單獨(dú)一個(gè)帶90。離開根部之后，該帶首先橫越邊緣輥80，然后是一組或多組牽拉輥(未顯示)。邊緣輥的溫度低于玻璃的溫度，例如，邊緣輥是水冷或氣冷的。這種較低的溫度的結(jié)果是，邊緣輥使玻璃溫度局部降低。這種冷卻減輕了該帶的稀薄化，即，局部冷卻有助于控制拉制過程中(例如通過牽拉輥的作用)發(fā)生的帶寬度的減小。使用熔合法生產(chǎn)玻璃基板依賴于溢流槽60上每單位寬度熔融玻璃的大致均勻流動(dòng)(也稱為“流體密度(flow density)”)，以確保玻璃帶90的品質(zhì)區(qū)域部分95(參見圖 2)的厚度是可接受的產(chǎn)品規(guī)格內(nèi)的均勻厚度。在溢流槽的任一端，所謂“末端效應(yīng)”要為流體密度增大負(fù)責(zé)，最終由玻璃帶兩個(gè)垂直邊界100的厚度增大而證明。厚度增大在與垂直邊界相鄰的一些有限寬度(稱為“珠鏈”區(qū)域)上發(fā)生；這種玻璃不能用于制造顯示器，在將基板裝船之前要除去。但是，珠鏈區(qū)域起到非常有用的功能， 它為牽拉輥提供可以接觸玻璃帶從而以穩(wěn)定方式“牽拉”玻璃離開溢流槽同時(shí)確保邊緣穩(wěn)定的表面積。這種做法使得品質(zhì)區(qū)域不會(huì)接觸任何可能導(dǎo)致原始玻璃損壞的機(jī)械表面。可通過各種方式(例如通過使溢流槽傾斜)對(duì)溢流槽上每單位寬度包括的品質(zhì)區(qū)域95和兩個(gè)端部區(qū)域100的流動(dòng)進(jìn)行控制。由于典型的工藝變量以及溢流槽性能的老化相關(guān)漂移(即，隨時(shí)間流逝發(fā)生的溢流槽物理形狀因?yàn)闄C(jī)械蠕變而產(chǎn)生的變化)，需要對(duì)溢流槽的機(jī)械條件和熱條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持所需的流體密度。還可以調(diào)節(jié)溢流槽上游遞送系統(tǒng)中的總體熱條件，從而在溢流槽上實(shí)現(xiàn)所需的流動(dòng)行為。(用于熔融玻璃的遞送系統(tǒng)通常是填充有流動(dòng)玻璃、連接于陶瓷溢流槽的進(jìn)口區(qū)域的鉬管。)除了工藝變量和/或老化相關(guān)漂移所必需的調(diào)節(jié)之外，如果通過增大該工藝的基本流速來增加制造效率，則經(jīng)常需要對(duì)溢流槽和/或其近上游遞送系統(tǒng)進(jìn)行類似的機(jī)械/熱變化，以確保溢流槽上的所需流體
也/又。雖然以上種類的手段一般能夠控制流體密度，但是結(jié)果并不總是完全令人滿意的。尤其是對(duì)溢流槽端部每單位寬度的流動(dòng)進(jìn)行控制時(shí)。如果沒有對(duì)這種流動(dòng)進(jìn)行很好地控制，則工藝和產(chǎn)品都會(huì)受到不利影響。關(guān)于工藝方面，端部流體傾向于產(chǎn)生流動(dòng)不穩(wěn)定性，在玻璃帶的整體寬度中導(dǎo)致不規(guī)則性。人們認(rèn)為足夠嚴(yán)重的不穩(wěn)定性事實(shí)上會(huì)促使工藝發(fā)生災(zāi)難性故障，例如玻璃帶在移動(dòng)離開溢流槽時(shí)在其邊緣發(fā)生斷裂。關(guān)于產(chǎn)品方面，如果不能很好地控制珠鏈區(qū)域的流體密度(即，并非在可接受距離上從高值逐漸變化至品質(zhì)區(qū)域所需的較低值)，則珠鏈區(qū)域可能侵入品質(zhì)區(qū)域，從而使帶上能夠切割成板用于制造顯示器的部分縮小。圖2說明這種效果，其中曲線200顯示所需的玻璃厚度，曲線210顯示兩種示例類型的可能縮小品質(zhì)區(qū)域95的尺寸的厚度分布。在該圖中，垂直軸和水平軸分別表示玻璃厚度和玻璃帶上的距離。本實(shí)用新型提供對(duì)溢流槽上的質(zhì)量流動(dòng)分布控制進(jìn)行改進(jìn)的方法和設(shè)備，重點(diǎn)是溢流槽端部的流體密度。溢流槽上每單位寬度的流動(dòng)變化在很大程度上源自限定流動(dòng)分布的流管的不同熱歷程。改變特定流管的熱歷程一般會(huì)導(dǎo)致該流管的流體密度發(fā)生變化。因此，根據(jù)一些實(shí)施方式，通過對(duì)向溢流槽進(jìn)料的遞送系統(tǒng)中的玻璃進(jìn)行局部熱控制，能夠?qū)μ囟鞴艿臒釟v程產(chǎn)生正面影響。雖然之前已經(jīng)在遞送系統(tǒng)中采用總體玻璃熱控制，但是之前的做法不允許改變局部熱行為。根據(jù)本實(shí)用新型，對(duì)局部熱行為進(jìn)行控制，從而對(duì)溢流槽的流體密度進(jìn)行管理。在一些實(shí)施方式中，將分立的加熱元件(例如線圈)放置在溢流槽進(jìn)口上游的溢流槽遞送系統(tǒng)的壁附近，進(jìn)行獨(dú)立控制。這種分立加熱提供限制玻璃對(duì)遞送管內(nèi)整個(gè)體積的玻璃的一些部分作出熱響應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。從而使受到影響的區(qū)域的流體密度發(fā)生變化，來控制溢流槽上的質(zhì)量流動(dòng)分布以及其他分布。或者，將圍繞遞送系統(tǒng)的絕熱裝置分成分立的元件，在最初構(gòu)建時(shí)或在玻璃制造工藝運(yùn)行時(shí)，可以就這些元件的種類和/或絕熱厚度進(jìn)行獨(dú)立選擇。這種局部熱控制提供以下優(yōu)點(diǎn)(1)提供一種方式來更精細(xì)地改變/控制沿溢流槽寬度的質(zhì)量流體比密度；( 提供一種方式來確保玻璃帶端部(即珠鏈)每單位寬度的質(zhì)量流動(dòng)保持穩(wěn)定的所需值；和( 提高工藝穩(wěn)定性。由流體動(dòng)力學(xué)分析已知，可以將管道中的穩(wěn)定的不可壓縮(即恒定或接近恒定的密度)的流體再分成許多流管。圖3顯示這種流管300，其中箭頭310、330表示穩(wěn)態(tài)條件下的管道的流動(dòng)，箭頭350、360分別是橫截面320、340的外法線。如該圖所示，流管是一種流體力學(xué)描述法或概念，其由與局部流動(dòng)方向垂直的橫截面面積和一些總體路徑長(zhǎng)度的乘積構(gòu)成的流體體積表征。流管的形狀由其橫截面面積限定，該橫截面必須保持與局部流動(dòng)方向垂直，但是尺寸可以變化以確保質(zhì)量守恒(即局部速度、橫截面面積和流體密度的乘積)。在穩(wěn)態(tài)條件下，流管內(nèi)的質(zhì)量流動(dòng)是恒定的，這簡(jiǎn)單地意味著質(zhì)量流體不會(huì)跨過流管的邊界進(jìn)入任何相鄰流管中。流管特別適合用于開發(fā)與從指定流管的路徑長(zhǎng)度開始至其端點(diǎn)空間相關(guān)的流管圖。事實(shí)上，如果流管以流動(dòng)方向前行，則描繪出一種平直或曲折的路徑，每單位時(shí)間將有固定量的質(zhì)量經(jīng)過。就溢流槽與其遞送系統(tǒng)之間的關(guān)系而言，這種繪圖技術(shù)可應(yīng)用于任意選擇數(shù)量的玻璃流管，這些流管從溢流槽上游的遞送管之內(nèi)(例如在遞送管的出口面上) 開始，在沿溢流槽寬度的位置處結(jié)束?？梢酝ㄟ^物理建模(例如使用適當(dāng)比例的液體粘度代表熔融玻璃，例如油，對(duì)實(shí)際幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)比例建模)和/或數(shù)學(xué)建模(例如根據(jù)質(zhì)量、動(dòng)量和能量的守恒原理進(jìn)行數(shù)字模擬)實(shí)現(xiàn)繪圖。在后一種情況中，可使用用戶化的軟件或優(yōu)選使用市售軟件包進(jìn)行建模，例如對(duì)于 3-D CAD :AUT0CAD、PRO/ENGINEER或 S0LIDW0RKS，對(duì)于建網(wǎng)GAMBIT OR ICEMCFD,對(duì)于計(jì)算流量、溫度等FLUENT、FL0W3-D、ACUSOLVE、FIDAP 或 P0LYFL0W。特定流管中的玻璃流量量級(jí)受到玻璃粘度的強(qiáng)烈影響，而玻璃粘度本身強(qiáng)烈取決于溫度。對(duì)于由管道中的恒定壓差決定的指定總體流速，可以限定簡(jiǎn)單地因?yàn)橛行д扯炔煌哂忻黠@不同于其他流管的獨(dú)立流速的流管。例如，在平均玻璃溫度較高的流管中，平均粘度將較低，使流動(dòng)阻抗降低，產(chǎn)生較大的質(zhì)量流速。圖4顯示鉬遞送管的簡(jiǎn)化透視圖，該遞送管可用于將熔融玻璃從熔合法的熔融/ 澄清/攪拌段傳送至溢流槽。在該管的設(shè)計(jì)中提供了電加熱線圈和圍繞式絕熱裝置，用以對(duì)玻璃進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如在管道出口處建立所需的溫度或溫度場(chǎng)。然后將這種溫度場(chǎng)與流管圖組合，從而在溢流槽表面上確定熔融玻璃的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。圖5說明一種這樣的流管圖，其中圖5A顯示遞送管出口面的橫截面，玻璃流動(dòng)方向垂直于該橫截面。面積510a_510j中的每一個(gè)都垂直于流管，流管中有占總體質(zhì)量流速固定百分比(在圖5的情況中為10% )的玻璃流過。圖5B顯示溢流槽500表面的這些流管圖。事實(shí)上，可以向后進(jìn)行繪圖，將溢流槽表面上的玻璃分成相等寬度的流管，然后用于確定將產(chǎn)生這些相等寬度的遞送管處的流管橫截面形狀。在構(gòu)建圖5時(shí)使用了這種手段。圖6-8說明可與圖5的繪圖結(jié)合使用的熱調(diào)節(jié)的例子。具體來說，圖6A顯示遞送管進(jìn)口面的溫度表面圖，圖6B顯示沿圖6A的水平線，溫度-進(jìn)口面上管中心徑向距離的關(guān)系圖。由于溫度分布是方位角對(duì)稱的，所以圖6B的圖適用于通過進(jìn)口面中心的任何半徑。 這些圖中描繪的溫度曲線可以在隨后的繪圖計(jì)算中用作遞送管進(jìn)口的規(guī)定邊界條件。圖7顯示具有方位角對(duì)稱的加熱和絕熱裝置的遞送管出口面上的計(jì)算溫度分布， 圖7中用附圖標(biāo)記700表示遞送管。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)，遞送管的任何指定段的電線圈和絕熱裝置都完全圍繞該段的圓周。因此，圍繞其周邊均勻地調(diào)節(jié)例如線圈功率設(shè)定以控制熱量損失/增益。這種排列不會(huì)導(dǎo)致玻璃溫度產(chǎn)生受控的局部差異，因此玻璃粘度也不會(huì)產(chǎn)生受控的局部差異。事實(shí)上，這些線圈/絕熱裝置不允許對(duì)流管流速進(jìn)行獨(dú)立(或接近獨(dú)立) 的調(diào)節(jié)，限制了對(duì)溢流槽上的所需流動(dòng)分布進(jìn)行指揮的能力。與圖7的溫度分布相比，圖6A的溫度分布顯示最高溫度在該面的上部出現(xiàn)，而不是在中間出現(xiàn)。圖8示意性說明使用方位角不對(duì)稱(方位角不均勻)的加熱和/或絕熱裝置800代替圖7的方位角對(duì)稱(方位角均勻)的加熱和絕熱裝置700。獨(dú)立的元件810-850 表示局部性差異的加熱元件、加熱功率、絕熱裝置種類和/或絕熱厚度。雖然圖8的方位角不對(duì)稱性保留了中平面對(duì)稱性，但是事實(shí)上這種對(duì)稱性是不需要的。通過對(duì)獨(dú)立的元件810-850的值進(jìn)行選擇，可以例如調(diào)節(jié)圖7的溫度分布以近似于圖6A的溫度分布?；蛘?，可以利用選擇的值來近似于通過繪圖、以及/或者對(duì)溢流槽表面上的所需質(zhì)量、厚度和/或溫度分布進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)來顯示的不同的溫度分布。由此，通過針對(duì)指定的玻璃總體流速適當(dāng)選擇絕緣材料和功率耗散，例如通過對(duì)玻璃進(jìn)行受控的冷卻(或可能是加熱)，實(shí)現(xiàn)熱調(diào)節(jié)，從而在溢流槽表面上改進(jìn)玻璃流動(dòng)管理。更一般來說，圖8中顯示的方位角不均勻的加熱和/或絕熱說明獨(dú)立性大于現(xiàn)有技術(shù)中之前所用的對(duì)玻璃溫度場(chǎng)、進(jìn)而對(duì)流動(dòng)圖的控制。通過在對(duì)進(jìn)入溢流槽的玻璃進(jìn)行熱調(diào)節(jié)所用的各區(qū)中使用多個(gè)線圈元件和/或多個(gè)絕熱水平，可以以一種方式對(duì)熔融玻璃進(jìn)行熱調(diào)節(jié)，從而允許就質(zhì)量分布圖對(duì)流速進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，對(duì)于已知的質(zhì)量分布圖，可以改變特定線圈的功率設(shè)定，使得有較多或較少的質(zhì)量流體到達(dá)溢流槽上的特定位置(例如進(jìn)口珠鏈區(qū)域)。應(yīng)當(dāng)將在溢流槽上游進(jìn)行的熱調(diào)節(jié)與隨后玻璃從溢流槽進(jìn)口端流至溢流槽遠(yuǎn)端時(shí)經(jīng)歷的熱調(diào)節(jié)組合。與進(jìn)入溢流槽然后在進(jìn)口附近離開的玻璃相比，路徑長(zhǎng)度終點(diǎn)遠(yuǎn)離溢流槽進(jìn)口的流管中的玻璃將具有較長(zhǎng)的停留時(shí)間，由此其與相鄰管和周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換的時(shí)間也較長(zhǎng)。正是出于這個(gè)原因，可以通過在各流管開始其對(duì)應(yīng)路徑時(shí)對(duì)其初始熱條件進(jìn)行控制，來改進(jìn)溢流槽流動(dòng)。通過以下實(shí)施例說明本實(shí)用新型，而不是以任何方式進(jìn)行限制。 實(shí)施例本實(shí)施例說明沿導(dǎo)管長(zhǎng)度使用不均勻的加熱裝置來影響導(dǎo)管出口面上的溫度分布。更具體來說，該實(shí)施例說明在兩個(gè)基本平直段之間具有成角度的或彎曲的中間段的導(dǎo)管周邊使用不均勻的加熱裝置。分析中使用的導(dǎo)管具有圖4中所示的構(gòu)造。對(duì)于區(qū)430-470的線圈功率P1-P5，分別計(jì)算導(dǎo)管出口面上的平均溫度以及最高溫度與最低溫度之間的差值(范圍)。計(jì)算時(shí)還假設(shè)在導(dǎo)管下游、在溢流槽的槽進(jìn)口處存在兩個(gè)額外的線圈P6和P7。計(jì)算結(jié)果顯示在表1中。由該表可以看出，所有線圈的功率水平以相等的百分比增大能夠使導(dǎo)管出口面上的溫度范圍獲得一定程度的減小，例如從4. 5°C至3. 6°C，但是要以平均溫度升高為代價(jià)，例如從1221. 8°C至12 . 0°C，這對(duì)于許多應(yīng)用而言可能是不希望的。而且，溫度范圍的減小并不象通過重新分布功率水平從而使中間段的加熱程度大于進(jìn)口段或出口段的加熱程度所實(shí)現(xiàn)的溫度范圍的減小那樣顯著。通過對(duì)該表的第一行和最后一行進(jìn)行比較顯示，對(duì)于后一種手段，溫度范圍從4. 5°C減小至1.6°C，即減小超過60%，而平均溫度的升高程度較小，例如從1221. 8°C至1223. 6°C。通過使進(jìn)口段和出口段的絕熱程度小于中間段的絕熱程度，或者通過將不均勻加熱和不均勻絕熱組合，可以獲得類似的結(jié)果。同樣，可以利用方位角不均勻的加熱和/或絕熱，來減小導(dǎo)管出口端的溫度范圍。更一般來說，可以利用這種縱向和/或方位角不均勻性，在導(dǎo)管出口端產(chǎn)生多種溫度分布，從而在溢流槽或其他下拉結(jié)構(gòu)的板成形表面上產(chǎn)生所需的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布。對(duì)于閱讀了以上揭示內(nèi)容的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，不背離本實(shí)用新型范圍和原理的多種改進(jìn)形式將是顯而易見的。例如，雖然本實(shí)用新型就具有圓形周邊的導(dǎo)管進(jìn)行了說明，但是也可以使用具有不同形狀例如橢圓形周邊的導(dǎo)管。以下權(quán)利要求旨在覆蓋這些內(nèi)容，以及本文提出的具體實(shí)施方式
的其他改進(jìn)形式、變化形式和等同形式。表 權(quán)利要求1.一種用于傳送熔融玻璃的設(shè)備，所述設(shè)備包括(a)具有進(jìn)口、出口、周邊和長(zhǎng)度的導(dǎo)管；(b)用于控制從所述周邊的熱量損失的絕熱裝置；和(c)用于向所述周邊施加熱量的熱源；其特征是，在沿所述導(dǎo)管長(zhǎng)度的一個(gè)或多個(gè)位置 (i)對(duì)所述熱源進(jìn)行設(shè)置從而圍繞所述導(dǎo)管周邊不均勻地施加熱量；或 ( )對(duì)所述絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置從而由所述導(dǎo)管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量損失；或 (iii)對(duì)所述熱源進(jìn)行設(shè)置從而圍繞所述導(dǎo)管周邊不均勻地施加熱量并且對(duì)所述絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置從而由所述導(dǎo)管周邊產(chǎn)生不均勻的熱量損失。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于(i)對(duì)所述熱源進(jìn)行設(shè)置從而沿所述導(dǎo)管長(zhǎng)度不均勻地施加熱量；或 ( )對(duì)所述絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置從而沿所述導(dǎo)管長(zhǎng)度產(chǎn)生不均勻的熱量損失；或 (iii)對(duì)所述熱源進(jìn)行設(shè)置從而圍繞所述導(dǎo)管長(zhǎng)度不均勻地施加熱量并且對(duì)所述絕熱裝置進(jìn)行設(shè)置從而沿所述導(dǎo)管長(zhǎng)度產(chǎn)生不均勻的熱量損失。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)管的一部分是成角度的或彎曲
專利摘要提供用于控制例如下拉玻璃制造法(如熔合下拉法)中的玻璃流的方法和設(shè)備。在一些方面中，通過以下方式對(duì)成形設(shè)備(60)表面上的熔融玻璃(40)的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布進(jìn)行管理(A)在區(qū)域(i)和(ii)之間構(gòu)建流管圖，其中(i)將熔融玻璃(40)供應(yīng)至成形設(shè)備(60)的導(dǎo)管(400)的橫截面區(qū)域(510；圖5A)，(ii)成形設(shè)備(60)的外表面上的區(qū)域(510；圖5B)；(B)使用流管圖為該橫截面選擇溫度分布，從而在成形設(shè)備(60)的表面上獲得所需的熔融玻璃(40)的質(zhì)量、厚度和/或溫度分布；和(C)對(duì)導(dǎo)管(400)進(jìn)行加熱和/或絕熱，從而為該橫截面產(chǎn)生等同于或至少接近于步驟(B)中所選擇分布的溫度分布。
文檔編號(hào)C03B7/06GK202038965SQ20102018702
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者B·科卡圖魯姆, D·G·尼爾森, K·C·康, K·R·蓋羅, O·N·伯拉塔瓦, S·M·馬利羅 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司